１ℓの水の温度を15℃から１００℃まで加熱するのに必要なガスの量は？

家庭に引かれているガスは、都市ガス13Ａ（熱量45MJ/m3）とプロパンガス（熱量99MJ/m3）がメインです。キャンプで使用する携帯用ボンベやカセットコンロに使用するガスボンベは、ブタンガス（熱量128MJ/m3）です。13Ａの組成（１００％表示）は、メタン（90％）＋エタン（６％）＋プロパン（３％）＋ブタン（１％）です。13Ａガスを１㎥燃やすと45MJの熱量が発生します。

さて、ここで１ℓの水の温度を15℃から１００℃まで加熱するのに必要なガスの量を計算してみましょう。水１ℓの重さは１㎏あります。この量の水の温度を１℃上げるのに必要な熱量は４２００Ｊ（ジュール）です。したがって、15℃から１００℃まで上げるには85℃上げなければなりませんから、4200×85=357000J＝0.357MJの熱量が必要です。この熱量を得るために13Ａガスを燃やすとしたら、0.357MJ÷45MJ/m3＝8.0×10-3m3（＝8000cc）の容積のガスが必要となります。こうした計算によって、各家庭についているガスメータで使用量を計り、１か月で使ったガスの量に応じた料金が請求されるわけです。

熱量というのは、実際にそのものを燃やして水の温度を上げ、その温度上昇で算定します。たとえば、ポテトチップス１００ｇが持っているエネルギーは2・２MJです。ガスの代わりにこれを燃やして、先ほどの水１ℓ15℃を加熱して１００℃にするのに必要な量を計算してみましょう。答えは16ｇと計算できます。ポテトチップスはすごいエネルギーを持っていることがわかりますね。

ところで、食品の袋などに記載されている熱量の単位はｃａｌ（カロリー）です。ジュールへの換算は１ｃａｌが４・２Ｊに相当します。ということは、１ℓの水の温度を１℃上げるのに必要な熱量は４２００Ｊですから、１０００ｃａｌある食品で代替できるわけです。覚えておくと、いざというときに役にたつと思いますよ。

出典：『眠れなくなるほど面白い　図解　すごい物理の話』著/望月修